预应力钢筒混凝土管(PCCP)设计方法探讨

预应力钢筒混凝土管(PCCP)在输水过程中承受外荷载，在应力场作用下产生裂缝，影响结构的稳定性，根据美国规范AWWA C301、AWWA C304中的极限状态设计方法设计预应力钢筒混凝土管，对所设计的PCCP管进行有限元模拟，分析了PCCP管应力应变以及破坏机理，并比较了规范法和有限元法的计算结果．为预应力钢筒混凝土管的设计提供计算分析参考．     

预应力钢筒混凝土管(PCCP)的数值仿真分析

根据预应力钢筒混凝土管的结构型式及特点,分析国内外有关PCCP数值研究现状.采用大型有限元分析软件ANSYS研究PCCP从制造、施工到运行的各个阶段的力学特性,采取依次施加预应力、管自重、回填土压、流体自重及内水压力等荷载方法研究PCCP的结构受力特性,得出PCCP的变形、应力、裂缝在不同荷载作用下的变化规律,以及裂缝出现后PCCP的应力重分布方式,为PCCP的设计制造和运行管理提供数值仿真分析方法和路线.     

惠州抽水蓄能电站地下洞室群施工建模与仿真

分析了惠州抽水蓄能电站地下洞室群的施工特点,从层次化、模块化的思路出发,充分利用关键路径技术(CPM)和循环网络仿真技术(CYCLONE)的特点,建立了施工工序模型和整体施工网络模型,并对惠州抽水蓄能电站地下洞室群施工全过程进行了仿真建模.通过将整体施工网络模型与地下洞室群施工组织设计相结合,对惠州抽水蓄能电站地下洞室群施工进行数字仿真,确定了洞室群合理的施工工期,施工进度安排、关键路线与施工强度等.此方法已应用在实际工程中,证明了该建模方法和整体模型的正确性和可行性.     

特约文章：水电工程设计施工一体化精益建造技术研究进展 ——数字孪生应用模式探索

随着工程总承包模式在水利水电行业的普及应用,以设计为龙头的设计施工一体化模式已成为降本增效、统一管理、科学决策的有效手段。本文全面评述了国内外及水利水电行业总承包模式、设计模式、建造模式和设计施工协同模式的发展现状,明确了水电工程设计施工一体化目前的行业痛点及主要发展瓶颈,提出立足于信息化技术前沿,深化技术创新与实践,以正向设计和精益建造模式为基础,解决设计施工一体化过程中设计优化效率低、设计施工信息互馈过程烦琐、智能化建造水平不高等问题。针对这一理念,本文以数字孪生技术为未来的基础应用架构,详细阐述了未来的重点研究方向,为提高水电工程设计施工一体化水平,弥补水利信息化短板提供技术指引。     

并层算法在大体积混凝土仿真中的应用

混凝土坝通常是分层浇筑施工的，在施工过程中由于每个浇筑层混凝土龄期不同，相应的弹性模量和徐变度也不同，因此在随机有限元模拟实际施工过程中，必须对每个浇筑层分别划分计算网格混凝土坝浇筑块水平尺寸比较大，块的长度和宽度通常在１５～６０ｍ左右，有时甚至更大，但层厚较薄，常规混凝土的厚度为１．５～２．０ｍ，浇筑层的顶面向空气散热，底面向基岩或老浇筑层传热，不同浇筑层之间因龄期和强度的不同又具有不同的水化热由于这些原因，每个浇筑层内在铅直方向的温度梯度和应力梯度都比较大，为了保证必要的计算精度，每层都必须…     

可靠度分析的数值解法

本文提出的多重降维解法、点可靠度-分位值图解法及改进一次二阶矩法,可用于计算水工结构的可靠度或可靠指标.本文方法可有效地分析在具有不规则分布的推算变量(如库水位)作用 下的大坝的可靠度     

地下洞室群围岩稳定性动态风险分析及系统研发

地下洞室群围岩稳定性风险研究尚处于起步阶段,为快速准确地对施工期地下洞室群围岩稳定性风险进行动态跟踪分析,基于层次分析法和模糊综合评价法,形成监测数据、巡视检查、数值模拟三维一体的评价体系,并考虑评价指标、评价标准的动态性确定地下洞室群围岩发生事故可能性等级。根据不同围岩破坏形式,提出适用于地下洞室群围岩稳定的损失估算方法,引入当量法概念,确定地下洞室群围岩稳定损失等级。结合地下洞室群围岩发生事故可能性等级和预估的地下洞室群围岩稳定性损失等级,经风险矩阵最终确定地下洞室群围岩稳定性风险等级。采用C#.Net、SQL SERVER和Python混合编程技术,研发一套能确定地下洞室群围岩稳定性动态风险的系统。该系统应用于国内某在建大型水电站的地下洞室群,能准确确定影响地下洞室群围岩稳定性的关键因素和危险区域,实时指导施工过程,规避可能存在的风险,保证地下洞室群施工安全。     

拱形重力坝地震动力反应分析

本文运用有限元方法研究了拱形重力坝在地震作用下的动力反应。计算分析时考虑了坝 地基 库水动力相互作用下拱形重力坝的模态特性 ,同时利用时程法计算了拱形重力坝在地震作用下的动应力、动位移及加速度 ,对结果进行了分析。由结果可以得出动水压力采用质量元法是行之有效的。而且较其他的方法更为简便 ,迅速 ,从而大大提高了工作效率     

水下和空中爆炸时混凝土重力坝动态响应对比分析

由于水和空气的物理属性差异以及与爆炸产物的界面作用效应不同,使得水下和空中爆炸冲击波传播特性及其荷载作用下的大坝结构动态响应存在较大的差异。通过构建混凝土重力坝水下爆炸和空中爆炸的全耦合数值仿真模型,考虑炸药起爆、冲击波传播、冲击波与结构的相互作用以及结构的动态响应等复杂过程,在对比分析爆炸冲击波在水下和空中传播特性的基础上研究了水下和空中爆炸冲击波对大坝动态响应及损伤程度的影响。研究表明,水下爆炸冲击荷载作用下混凝土重力坝动态响应及损伤程度均较同等炸药量下空中爆炸冲击荷载作用时大;在研究水工大坝抗爆性能时,应重点关注水下爆炸冲击波传播的特性及大坝在水下爆炸荷载作用下的动态响应。     

大型水电站导流洞围岩稳定分析

使用子模型方法和有限元模拟技术,考虑岩石的非线性特性,有机的将大范围的初始应力场和局部的导流洞开挖进程中的二次应力场联系在一起,全面的分析洞室形成过程中洞室围岩的稳定性。采用此方法对一大型水电站的左、右岸导流洞围岩稳定进行计算和分析,为洞室结构设计提供有效的数值参考。